采暖系統(tǒng)分類:
局部采暖系統(tǒng):將熱源和散熱設(shè)備合并成一個(gè)整體,,分散設(shè)置在各個(gè)房間,。
集中采暖系統(tǒng):具有一定作用面積、系統(tǒng)化的采暖,。
組成:
熱媒制備(熱源)區(qū)域鍋爐房、熱電廠燃料、核能,、地?zé)帷㈦娔?、工業(yè)余熱,;
熱媒輸送(熱力網(wǎng))由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng);
熱媒利用(散熱設(shè)備)集中供熱系統(tǒng)利用熱能的用戶,。
集中采暖系統(tǒng)分熱媒:熱水采暖系統(tǒng),,蒸汽采暖系統(tǒng),熱風(fēng)采暖系統(tǒng),。
在集中采暖系統(tǒng)中,,把熱量從熱源輸送到散熱器的物質(zhì)叫做“熱媒”,這些物質(zhì)有熱水,、蒸汽和熱空氣等,。
熱水采暖系統(tǒng):
低溫?zé)崴膳到y(tǒng):水溫≤100℃;
高溫?zé)崴膳到y(tǒng):水溫>100℃,。
我國熱水采暖系統(tǒng),,大多采用低溫水作為熱媒,供回水溫度多采用95/70℃,;新型采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)供回水溫度60/40℃,,50/30℃;高溫水采暖系統(tǒng)用在生產(chǎn)廠房,,采用120~130/70~80℃,。
單管系統(tǒng):熱水經(jīng)供水管順序流過多組散熱器,并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng)。
特點(diǎn):立管上的散熱器串聯(lián)起來形成構(gòu)成一個(gè)循環(huán)環(huán)路,,從上到下各層散熱器的進(jìn)水溫度不同,,每組散熱器的熱媒流量不能單獨(dú)調(diào)節(jié)。
雙管系統(tǒng):熱水經(jīng)供水管平行地分配給多個(gè)散熱器,,冷卻后的回水自每個(gè)散熱器直接沿水管回流熱源的系統(tǒng),。
特點(diǎn):每組散熱器都能組成一個(gè)循環(huán)環(huán)路,每組散熱器的供水溫度基本上是一致的,,各組散熱器可自行調(diào)節(jié)熱媒流量,,互相不受影響。
垂直式系統(tǒng),,按供,、回水干管布置位置不同,有下列幾種型式:
上供下回式雙管和單管熱水供暖系統(tǒng),;
下供下回式雙管…
中供式…
下供上回式(倒流式)…
混合式…
上供下回式熱水供暖系統(tǒng)管道布置合理,,適用于機(jī)械循環(huán)和重力循環(huán)兩種系統(tǒng)。
中供式熱水供暖系統(tǒng)水平供水干管敷設(shè)在系統(tǒng)中部,??晒?jié)約頂層層高;減輕了上供下回式樓層過多,,易出現(xiàn)垂直失調(diào)的現(xiàn)象,;上部系統(tǒng)要增加排氣裝置。用于加建樓層的原有建筑物或“品”字形建筑物,。
混合式熱水供暖系統(tǒng)由下供上回式和上供下回式兩組串連組成的系統(tǒng),。系統(tǒng)的壓力損失大;用在連接于高溫?zé)崴W(wǎng)路上的衛(wèi)生要求不高的民用建筑或生產(chǎn)廠房,。
水平式系統(tǒng):
特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)的總造價(jià),,一般要比垂直式系統(tǒng)低;
(2)管路簡單,,除供,、回水總立管,沒有其它穿樓板的立管,;
(3)膨脹水箱的布置,可以利用最高層的輔助空間(如樓梯間,、廁所等),,不必在屋頂專設(shè)安裝膨脹水箱的房間。不僅降低了造價(jià),,還不影響建筑物外形的美觀,;
(4)便于分層管理和調(diào)節(jié);
(5)排氣方式相對復(fù)雜;
(6)單管水平式系統(tǒng)串連散熱器很多時(shí),,易出現(xiàn)水平失調(diào),。
重力循環(huán)系統(tǒng):
自然壓頭:在自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中,依靠鍋爐與散熱器的供水,、回水溫度差而形成的密度差所產(chǎn)生的作用壓力,。
特點(diǎn):因?yàn)樽匀粔侯^小,作用半徑小,,不宜超過50m,;沒有水泵,運(yùn)行管理簡單,,適用于有地下室或地坑來安裝鍋爐的小型建筑物,。
自然循環(huán)熱水系統(tǒng)的排氣:
水流慢,水平干管中水的流速<0.2m/s,;而干管中空氣氣泡的浮升速度為0.1~0.2m/s,,立管中為0.25m/s;所以水中的空氣能逆著水流方向向高處聚集,。因此,,上供下回式自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)系統(tǒng)的供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的坡向,坡度為0.005~0.01,。散熱器支管的坡度一般取1%,。回水干管應(yīng)有向鍋爐方向的向下坡度0.005~0.01,。
機(jī)械循環(huán)系統(tǒng):
機(jī)械循環(huán)熱水系統(tǒng)的排氣:
水流速度常常超過了自水中分離出來的空氣氣泡的浮升速度,。為了使氣泡不致被帶入立管,在供水干管內(nèi)要使氣泡隨著水流方向流動(dòng),,應(yīng)按水流方向設(shè)上升坡度,。氣泡聚集到系統(tǒng)的最高點(diǎn),通過在最高點(diǎn)設(shè)排氣裝置.將空氣排至系統(tǒng)以外,。
供水及回水干管的坡度,,宜用0.003,不得小于0.002,?;厮晒艿钠孪蚺c重力循環(huán)系統(tǒng)相同,目的是使系統(tǒng)內(nèi)的水能全部排出,。
異程式系統(tǒng):靠近總立管的分立管,,其循環(huán)環(huán)路較短;而遠(yuǎn)離總立管的分立管,,其循環(huán)環(huán)路較長,。因此造成各個(gè)環(huán)路水頭損失不相等,最遠(yuǎn)環(huán)路與最近環(huán)路之間的壓力損失相差也很大,壓力平衡很困難,,最終導(dǎo)致熱水流量分配失調(diào),,靠近總立管的供水量過剩,系統(tǒng)末端供水不足的現(xiàn)象,。
同程式系統(tǒng):
在遠(yuǎn)近立管處出現(xiàn)流量失調(diào)而引起在水平方向冷熱不均的現(xiàn)象,,稱為系統(tǒng)的水平失調(diào)。
采用同程式系統(tǒng)消除或減輕系統(tǒng)的水平失調(diào),。
同程式系統(tǒng)特點(diǎn):通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度都相等,。壓力損失易于平衡;金屬消耗量多,。
高層建筑熱水采暖系統(tǒng):
高層建筑熱水采暖系統(tǒng):分區(qū)采暖系統(tǒng),,雙線式系統(tǒng),單,、雙管混合式系統(tǒng),。
分層式采暖系統(tǒng)將高層建筑熱水采暖系統(tǒng)在垂直方向上分成若干個(gè)相互獨(dú)立的系統(tǒng)。
雙線式采暖系統(tǒng)分為垂直式和水平式系統(tǒng),,垂直雙線單管熱水采暖系統(tǒng)是豎向的∏形單管式立管組成,,一根是上升立管,另一根是下降立管,,因此各層散熱器的平均溫度近似地可認(rèn)為相同,,可以減輕垂直失調(diào)。散熱器采用蛇形管或輻射板式結(jié)構(gòu),。由于單管立管的阻力較小,,容易引起水平失調(diào),可以在下降立管上設(shè)置節(jié)流孔板來增大阻力,,或者采用同程式系統(tǒng)來消除水平失調(diào)現(xiàn)象,。雙線式采暖系統(tǒng)不能解決下部散熱器超壓的問題。
單,、雙管混合系統(tǒng),,在垂直方向上分為若干組,每組為若干層,,每組為雙管系統(tǒng),,而各組之間采用單管連接。
這種系統(tǒng)避免了因樓層高單純采用雙管系統(tǒng)所造成的嚴(yán)重垂直失調(diào)現(xiàn)象,;而且支管管徑都比單管系統(tǒng)中的支管管徑小很多,;由于局部系統(tǒng)都是雙管系統(tǒng),可在支管上裝設(shè)調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)散熱器的流量,。
單、雙管混合系統(tǒng)對單、雙管系統(tǒng)的特點(diǎn)兼而有之,,是應(yīng)用較多的一種熱水采暖方式,。
蒸汽采暖系統(tǒng):
1.同樣的熱負(fù)荷,蒸汽供熱時(shí)所需要的蒸汽流量比熱水供熱時(shí)所需熱水流量少得多,。
2.蒸汽在散熱設(shè)備中定壓凝結(jié)放熱,,散熱設(shè)備的熱媒平均溫度為該壓力下的飽和溫度。
3.蒸汽和凝水在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)時(shí),,其狀態(tài)參數(shù)變化較大,,且伴隨相態(tài)變化。
4.蒸汽管道中的流速,,通常采用比熱水高得多的速度,,可大大減輕前后加熱滯后(失調(diào))的現(xiàn)象。
5.在高層建筑供暖時(shí),,熱惰性小,,供汽熱得快、停汽冷得快,,對間歇供熱適用,。
6.蒸汽熱媒參數(shù)適用范圍廣。
按供汽壓力大小,,將蒸汽供暖系統(tǒng)分為三類:
高壓蒸汽供暖 Pb>70kPa
低壓蒸汽供暖 0<Pb≤70kPa
真空蒸汽供暖 Pb<0
按蒸汽干管布置:上供式,,中供式、下供式
按立管布置特點(diǎn):單管式,、雙管式
按回水動(dòng)力不同:重力回水,、機(jī)械回水
熱風(fēng)采暖系統(tǒng):
一、熱風(fēng)采暖系統(tǒng)原理
以空氣作為熱媒,,首先將空氣加熱,,然后將高于室溫的熱空氣送入室內(nèi),與室內(nèi)空氣進(jìn)行混合換熱,,達(dá)到加熱房間,、維持室內(nèi)氣溫達(dá)到采暖使用要求的目的。在這種系統(tǒng)中,,空氣可以通過熱水,、蒸汽或高溫?zé)煔鈦砑訜帷?/p>
二、熱風(fēng)采暖系統(tǒng)特點(diǎn)
熱惰性小,、升溫快,、室內(nèi)溫度分布均勻、溫度梯度較小,、設(shè)備簡單和投資較小,。
三,、熱風(fēng)采暖系統(tǒng)分類
根據(jù)送風(fēng)方式的不同,熱風(fēng)采暖有集中送風(fēng),、風(fēng)道送風(fēng)及暖風(fēng)機(jī)送風(fēng)等幾種基本形式,。
根據(jù)空氣來源不同,可分為直流式(即空氣為新鮮空氣,,全部來自室外),、再循環(huán)式(即空氣為回風(fēng),全部來自室內(nèi))和混合式(即空氣由室內(nèi)部分回風(fēng)和室外部分新風(fēng)組成)等采暖系統(tǒng),。
輻射采暖:
一,、輻射采暖原理
通過利用建筑物內(nèi)的屋頂面、地面,、墻面或其它表面的輻射散熱器設(shè)備散出的熱量來達(dá)到房間或局部工作點(diǎn)采暖要求的目的,。
二、輻射采暖的特點(diǎn)
1)熱效應(yīng)方面:主要以輻射來傳播熱量,,但同時(shí)也伴隨著對流,。
2)舒適性方面:腳暖頭涼。
3)能源消耗方面:一般情況下,,總的耗熱量可減少5%~20%,。
4)在使用方面:減少建筑面積占用。
三,、輻射采暖分類
低溫輻射采暖系統(tǒng)-輻射板面溫度低于80℃
中溫輻射采暖系統(tǒng)-輻射板面溫度為80℃~200℃
高溫輻射采暖系統(tǒng)-輻射板面溫度高于500℃
四,、輻射采暖缺點(diǎn)
1.需要較多的散熱板數(shù)量,而使它的初投資值較大,,一般比對流采暖初投資高出約15%~20%,;
2.埋管與建筑結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起,使結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,,施工難度增大,,維護(hù)檢查也不是很方便。
采暖系統(tǒng)熱媒的選擇:
采暖系統(tǒng)熱媒的選擇,,應(yīng)根據(jù)熱媒的特性,、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì),、使用性質(zhì),、地區(qū)采暖規(guī)劃等條件來確定。
采暖系統(tǒng)的管路布置和敷設(shè):
根據(jù)建筑物的具體條件(建筑平面的外形,、結(jié)構(gòu)尺寸等),、與外網(wǎng)連接的形式、運(yùn)行情況等因素合理布置,。
力求布置合理,、節(jié)省管材,,便于調(diào)節(jié)和排除空氣,并要求各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失易于平衡,。
熱源:
鍋爐的分類:
按照用途劃分:
動(dòng)力鍋爐:用于動(dòng)力,、發(fā)電方面的鍋爐;
供熱鍋爐:(工業(yè)鍋爐)用于工業(yè)和采暖方面的鍋爐,。
基本特性參數(shù):
蒸發(fā)量:蒸汽鍋爐每小時(shí)的蒸發(fā)量,以符號(hào)D來表示,,單位為t/h,。
產(chǎn)熱量:熱水鍋爐單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量,以符號(hào)Q表示,,單位為kJ/h或kW,。
蒸汽(或熱水)參數(shù):鍋爐出口處蒸汽或熱水的壓力和溫度。單位為MPa和℃,。
受熱面蒸發(fā)率(或發(fā)熱率):每平方米受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸發(fā)量(或熱量),,單位為kg/(m2·h)或MW/m2。
鍋爐效率:鍋爐產(chǎn)生蒸汽或熱水的熱量與燃料在鍋爐內(nèi)完全燃燒時(shí)放出的全部熱量的比值,,通常用符號(hào)η表示,,單位為%。
鍋爐的金屬耗率:鍋爐每噸蒸發(fā)量所耗用的金屬材料的質(zhì)量(t/t),。
鍋爐的耗電率:產(chǎn)生一噸蒸汽耗電度數(shù)(kW/t),。
鍋爐房設(shè)備及系統(tǒng):
鍋爐房設(shè)備及系統(tǒng):
汽鍋的基本構(gòu)造包括鍋筒(又稱汽包)、管束,、水冷壁,、集箱和下降管等組成的一個(gè)封閉汽水系統(tǒng)。
爐子是燃料燃燒的設(shè)備場所,。爐子包括煤斗,、爐排、爐膛,、除渣板,、送風(fēng)裝置等組成的燃燒設(shè)備。
鍋爐附加受熱面:蒸汽過熱器,;省煤器和空氣預(yù)熱器,。
燃料燃燒系統(tǒng):
燃煤鍋爐:煤廠、灰渣場地,、專門的運(yùn)煤除灰設(shè)備,、煤粉碎、篩選設(shè)備,。
燃油燃?xì)猓喝加湾仩t的燃油供給系統(tǒng)由貯油器,、輸油管道,、油泵和室內(nèi)油箱組成。燃?xì)忮仩t的燃?xì)庥蓡为?dú)設(shè)置的氣體調(diào)壓站,,經(jīng)輸氣管道送至燃?xì)忮仩t,。
汽水系統(tǒng):
汽水系統(tǒng)包括鍋爐給水、蒸汽的引出和鍋爐排污,。蒸汽系統(tǒng)包括主,、副汽管及其相應(yīng)的設(shè)備、附件,;給水系統(tǒng)有水處理設(shè)備,、水箱、水泵及給水管道和附件等,;排污系統(tǒng)包括排污減溫池或擴(kuò)容器,、排污管等。
通風(fēng)除塵系統(tǒng):
送風(fēng)系統(tǒng)是為了把室外空氣通過風(fēng)機(jī),、風(fēng)道送入爐膛,,提供燃燒過程所必需的空氣量。
排風(fēng)系統(tǒng)是為了排出鍋爐中的煙氣,。
煙氣在排入煙囪,、進(jìn)入大氣之前,須經(jīng)過除塵器處理,,以減少煙塵的排放量,,使排入大氣中的有害物質(zhì)的濃度符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
儀表控制系統(tǒng):
儀表設(shè)置系統(tǒng)包括流量計(jì),、壓力表,、溫度計(jì)、水位指示器,、安全閥,、風(fēng)壓計(jì)、電控或自控器材等,。其中壓力表,、安全閥、水位指示器是保證鍋爐安全運(yùn)行的基本附件,,合稱為鍋爐的三大安全附件,。
運(yùn)煤和除灰渣系統(tǒng):
鍋爐房的運(yùn)煤系統(tǒng)是指把煤從鍋爐房煤場運(yùn)到爐前煤斗的輸送系統(tǒng)。
目前常用的除灰渣辦法有人工除灰渣,、機(jī)械除灰渣和水力除灰渣三種,。
鍋爐房的位置確定與鍋爐房對建筑設(shè)計(jì)要求:
影響鍋爐房位置的因素:
應(yīng)靠近熱負(fù)荷比較集中的地區(qū)。
鍋爐房地面標(biāo)高應(yīng)至少高出洪水位500mm以上,,蒸汽鍋爐房宜位于供熱區(qū)標(biāo)高較低的位置,,利于回收凝結(jié)水,。
利于燃料儲(chǔ)運(yùn)和灰渣的排除。
為減少煙,、灰,、煤對周圍環(huán)境的污染,鍋爐房應(yīng)位于主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向,。
鍋爐房的位置應(yīng)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),,防火間距及安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定。
鍋爐房的發(fā)展端和煤場,、油庫,、灰場均應(yīng)考慮擴(kuò)建的可能性
便于給水、排水和供電,,且有較好的地質(zhì)條件。
散熱器:
散熱器:安裝在房間內(nèi)的一種放熱設(shè)備,,也是我國目前大量使用的一種散熱設(shè)備,。
種類:按其制造材質(zhì)的主要分為鑄鐵和鋼鑄兩種;按其結(jié)構(gòu)形狀可分為管型,、翼型,、柱型、平板型和串片式等,。
膨脹水箱:
作用:
貯存系統(tǒng)加熱后的膨脹水量,;在重力循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中,起排氣作用,;恒定系統(tǒng)的壓力,。
組成:膨脹管、循環(huán)管,、溢流管,、排水管、信號(hào)管,。
膨脹管連接點(diǎn):自然循環(huán):鍋爐出口,;機(jī)械循環(huán):鍋爐入口處。
循環(huán)管距離膨脹管接點(diǎn)1.5~3m,。
排氣設(shè)備:
自動(dòng)排氣閥依靠水對浮體的浮力,,通過杠桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng),使排氣孔自動(dòng)關(guān)閉,,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)阻水排氣的功能,。
集氣罐:
疏水器:
作用:自動(dòng)阻止蒸汽逸漏且迅速排出用熱設(shè)備及其管道中的凝水,同時(shí)還能排除系統(tǒng)中積留的空氣和其他不凝性氣體,。
設(shè)置:散熱器回水管支管或系統(tǒng)的凝水管上,。
類型:機(jī)械型疏水器,、熱動(dòng)力型疏水器和熱靜力型疏水器。
疏水器很容易被系統(tǒng)管道中的雜質(zhì)堵塞,,因此在疏水器前應(yīng)有過濾措施,。
除污器:
除污器是阻留系統(tǒng)熱網(wǎng)水中的污物以防它們造成系統(tǒng)室內(nèi)管路的阻塞的設(shè)備,除污器一般為圓形鋼質(zhì)筒體,。其接管直徑可取與干管相同的直徑,。
安裝:采暖系統(tǒng)的入口調(diào)壓裝置前,或鍋爐房循環(huán)水泵的吸入口和換熱器前面,;其他小孔口也應(yīng)該設(shè)除污器或過濾器,。
散熱器控制閥:
散熱器控制閥安裝在散熱器入口管上,根據(jù)室溫和給定溫度之差自動(dòng)調(diào)節(jié)熱媒流量的大小來自動(dòng)控制散熱器散熱量的設(shè)備,。主要應(yīng)用于雙管系統(tǒng)中,,單管跨越系統(tǒng)中也可使用。這種設(shè)備具有恒定室溫,,節(jié)約系統(tǒng)能源的功能,。